Indagando le stelle di popolazione III

Most metal poor stars in the Galactic halo and satellite dwarf galaxies present an unique oppurtunity to shed light on population III stars. In this thesis the main investigation techniques and the main results are presented. Many of them come from recent studies of galactic archeology in which high-resolution stellar spectroscopy is conducted to derive the chemical abundances of very low metallicity stars. The most metal poor stars known to date are described, and the two main groups of stars, C-rich and C-poor, classified on the basis of the different carbon content are analyzed. From the theoretical point of view, the observed chemical composition of extremely metal poor stars is compared with that which, according to the simulations, corresponds to the material released by various types of supernovae. This comparison allows us to trace the properties of the stars of population III, from whose ashes the metal poor stars were formed. The thesis also includes a discussion of alternative and complementary methods of investigation to galactic archeology, which are based on the investigation of the high redshift universe.

Le stelle più povere di metalli dell’alone galattico e delle galassie nane satelliti della Via Lattea offrono un’opportunità unica per fare luce sulle stelle di popolazione III. In questa tesi vengono presentate le principali tecniche di indagine ed i maggiori risultati. Molti di essi provengono da studi recenti di archeologia galattica in cui viene condotta spettroscopia stellare ad alta risoluzione per ricavare le abbondanze chimiche delle stelle di bassissima metallicità. Vengono descritte le stelle più povere di metalli ad oggi note, e analizzati i due principali gruppi di stelle, C-rich e C-poor, classificate sulla base del diverso contenuto di carbonio. Dal punto di vista teorico, la composizione chimica osservata delle stelle estremamente povere di metalli viene confrontata con quella che, secondo le simulazioni, corrisponde al materiale rilasciato da vari tipi di supernova. Tale confronto ci permette di risalire alle proprietà delle stelle di popolazione III, dalle cui ceneri si sono formate le stelle povere di metalli. La tesi include anche una discussione su dei metodi di indagine alternativi e complementari all’archeologia galattica, che si basano sull’investigazione dell’universo ad alto redshift.